Är det bästa PCB etsmedlet i varje kök? (1 / 6 steg)

Steg 1: Teorin bakom pcb etsning

En koppar styrelse består av en epoxy resin board täckt med ett tunt lager av koppar. Etsmedlet reagerar med lagret av koppar och upplöser det, utom där en mask skyddar koppar. Epoxi är kvar intakt som inte interagerar den.

Här är de två kemiska reaktioner som äger rum: (1) är ferric chloride (aka järn (III) klorid) och (2) är vinäger/hydrogen peroxid/salt blandning.

(1) FeCl3 + Cu -> FeCl2 + CuCl

(2) H2O2 + 2(CH3COOH) + Cu -> 2(CH3COO-) + Cu2 + + 2(H20)

Reaktant är resultatet av kombinationen av ättiksyra (som representerar 80 gram per liter vit vinäger enligt flaskan [som säger 8 ° surhet]) och väteperoxid (som är på 3% masskoncentrationen).

För att få ett maximalt belopp på den kan vi beräkna det optimala förhållandet för varje komponent.

Väteperoxid är 34 gram per mol ättiksyra är 60 gram per mol.

Så i en liter vinäger finns 80 gram ättiksyra som representerar 80/60 eller 4/3 mol ättiksyra. I en liter av väteperoxid, som väger cirka ett kilo, har vi 3% x 1000 gram = 30 gram, nästan en mullvad, ren väteperoxid.

Eftersom reaktionen använder dubbelt så många väteperoxid molekyler av ättiksyra molekyler kan vi säga att vi måste sätta ungefär 2/3 förhållandet mellan väteperoxid/ättika i volym för att få saker optimal.

Nu kanske du frågar dig själv "Varför vill vi lägga salt till det?".

Tja, är en förklaring (jag inte vet faktiskt det är rätt) att reaktionen ger neutral Cu atomer styrelsens Cu2 +-joner i lösning som skulle bilda koppar acetat (det är kombinationen av en Cu2 + Jon och två CH3COO - "acetat" joner). Och vid ett tillfälle badet skulle nå en equilibrium (eftersom det finns så mycket Cu2 + bildar från Cu än Cu2 + att komma tillbaka på fast Cu form).

Detta händer vanligtvis innan brädan blir dess vackra spår, vilket är ganska tråkigt. Bordssalt, eller NaCl, ger klorid joner Cl-till vilka Cu2 + joner kommer band bildar kopparförening klorid eller CuCl2 istället för att vara kvar i lösningen (de jonerna skulle oändligt komma fram och tillbaka från Cu att Cu2 +). Du kan se detta under reaktionen (om du lämnar reaktionen med ingen salt det blir blå som är färgen på koppar acetat och stopp, medan om du sätter salt det kommer att bli grön, färgen på kopparförening klorid och bär på).

2 Cl- + Cu2 +--> CuCl2

Så den jämvikt punkten skjuts framåt och mer koppar kan lösas upp, så att, om du är generös på salt (om du införa bordssalt i överskott) kan du få din PCB i slutet! En matsked salt i styrelsen är vanligen tillräckligt.

Hypotes: Med tanke på koncentrationerna av väteperoxid och ättiksyra i vår "recept" järnklorid bör vara långt mer effektiv. Men Salt/vinäger/väteperoxid verkar vara både billigare och säkrare.

Nu kommer roligt del, låt oss sätta upp en labbrock och etch PCB!